DE10307817A1 - In a wide range of reflective coatings - Google Patents

In a wide range of reflective coatings

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DE10307817A1
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coating
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Clifford Lawrence Spiro
Rajasingh Israel
Peter Brown
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Abstract

Ein Interferenzüberzug (22) zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts (16) als auch von einem Teil des Bereichs des infraroten Spektrums wird offenbart. Der Überzug schließt eine dichromatische Struktur aus einer Viehlzahl an Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und einer Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex ein. Der Überzug hat eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen im Abschnitt des sichbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm.An interference coating (22) for reflecting both visible light (16) and part of the range of the infrared spectrum is disclosed. The coating includes a dichromatic structure of a plurality of layers of a material with a low refractive index and a plurality of layers of a material with a high refractive index. The coating has an average high spectral reflectance of at least 80% for wavelengths in the visible light section of the electromagnetic spectrum and at least 50% for wavelengths in part of the infrared section of the electromagnetic spectrum with a width of at least 150 nm.

Description

Überzüge zur Verwendung auf Reflektoren von elektrischen Lampenanordnungen sind in der Technik gut bekannt. Frühe Überzüge schlossen teuere metallische Elemente wie etwa Gold oder Platin oder Elemente ein, die oxidiert oder einer Oxidation zugänglich waren, wie etwa Silber oder Aluminium. Diese Überzüge reflektierten sowohl das sichtbare Licht als auch infrarote Strahlung, hatten aber signifikante Nachteile. Die Überzüge, die teuere Elemente verwenden, waren für viele Verwendungen ökonomisch nicht brauchbar, während die Überzüge, die einer Oxidation zugänglich sind, aufgrund einer durch Oxidation verursachten relativ schnellen Verschlechterung ihrer Effektivität kurzlebig waren. Coatings for use on reflectors of electrical Lamp assemblies are well known in the art. morning Coatings closed expensive metallic elements such as Gold or platinum or elements that are oxidized or were amenable to oxidation, such as silver or Aluminum. These coatings reflected both of that visible light as well as infrared radiation, but had significant disadvantages. The covers, the expensive elements were not economical for many uses useful while the coatings are undergoing oxidation are accessible due to oxidation caused their deterioration relatively quickly Effectiveness were short-lived.

Dichromatische Überzüge wurden zum Teil als billige und oxidationsbeständige Alternativen zu metallischen Überzügen entwickelt. Dichromatische Überzüge schließen Oxidschichten aus Materialien ein, die typischerweise eine geringe Absorption der Strahlung in den Bereichen des sichtbaren Lichts und in den infraroten Teilen des elektromagnetischen Spektrums haben und die thermisch und mechanisch stabil sind. Beispiele schließen Oxide von Titan, Silicium, Tantal, Magnesium, Aluminium, Niob, Hafnium, Cer, Zirkonium, Yttrium, Erbium, Europium, Gadolinium, Indium, Bismut, Thorium und anderen geeigneten Seltenerdmetallen ein. Dichromatic coatings were in part considered cheap and oxidation-resistant alternatives to metallic Coatings developed. Close dichromatic coatings Oxide layers made of materials that are typically low radiation absorption in the areas of visible light and in the infrared parts of the have electromagnetic spectrum and the thermal and are mechanically stable. Examples include oxides of Titanium, silicon, tantalum, magnesium, aluminum, niobium, Hafnium, cerium, zirconium, yttrium, erbium, europium, Gadolinium, Indium, Bismuth, Thorium and others suitable rare earth metals.

Dichromatische Überzüge des Stands der Technik reflektieren entweder Strahlung im Teil des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums, während sie Strahlung des infraroten Teils des Spektrums weiter leiten, oder sie leiten sichtbares Licht weiter, während sie infrarote Strahlung reflektieren. Diese Überzüge des Stands der Technik zeigten kein hohes Reflexionsniveau für im Wesentlichen alle Wellenlängen sowohl im sichtbaren Spektrum als auch in einem Bereich des infraroten Spektrums. State of the art dichromatic coatings either reflect radiation in the part of the visible Light of the electromagnetic spectrum while it Radiation of the infrared part of the spectrum continues conduct, or they transmit visible light while they reflect infrared radiation. These coatings of the State of the art did not show a high level of reflection for essentially all wavelengths both in visible spectrum as well as in a range of infrared spectrum.

Zum Beispiel wurden dichromatische Überzüge, die sichtbares Licht weiter leiten und infrarote Strahlung reflektieren, auf dem Glasrohr verwendet, dass einen Lampenfaden ummantelt. Der Überzug ermöglicht, dass von dem Faden erzeugtes Licht durch das Glas durchtritt, reflektiert aber infrarote Strahlung und die mit solcher Strahlung verbundene Wärme zurück zu dem Faden. Diese Reflexion der infraroten Strahlung und der mit ihr verbundenen Wärme unterstützt die Aufrechterhaltung der erhöhten Arbeitstemperatur des Fadens und verringert so die von dem Faden benötigte Energiemenge, um eine Glühtemperatur aufrecht zu erhalten. For example, dichroic coatings that relay visible light and infrared radiation reflect on the glass tube that uses a Lamp thread covered. The coating enables that of light generated by the thread passes through the glass, but reflects infrared radiation and that with such Radiation combined heat back to the thread. This Reflection of infrared radiation and that with it associated heat helps maintain the increased working temperature of the thread and thus reduced the amount of energy required by the thread to make a Maintain annealing temperature.

Dichromatische Überzüge, die sichtbares Licht reflektieren und infrarote Strahlung weiter leiten, werden oft auf Lampenreflektoren verwendet. Ein Reflektor mit dieser Art von dichromatischem Überzug reflektiert das von der Lampe erzeugte sichtbare Licht typischerweise in einer Hauptrichtung, um die Leuchteffizienz der Lampe in dieser Richtung zu verbessern. Allerdings ermöglicht es der dichromatische Überzug auf dem Reflektor, dass infrarote Strahlung und die mit ihr verbundene Wärme durch den Reflektor durchtritt. Ein Durchtreten von infraroter Strahlung und ihrer Wärme führt zu einer erhöhten Wärmebelastung der Komponenten der Lampe, wie etwa von Dichtungen, Folien, Beschwerungen, Befestigungen und Umwandlern, ebenso wie von Komponenten anderer Gegenstände in der Nähe der Lampe, wie etwa Polymergehäusen. Dichromatic coatings that provide visible light reflect and transmit infrared radiation, are often used on lamp reflectors. A reflector reflected with this type of dichromatic coating the visible light typically produced by the lamp in a main direction to the luminous efficiency of the lamp to improve in that direction. However, it does it the dichromatic coating on the reflector that infrared radiation and the heat associated with it passes through the reflector. A step through infrared radiation and its heat leads to a increased heat stress on the components of the lamp, such as such as seals, foils, weights, fastenings and converters, as well as components of others Objects near the lamp, such as Polymer housings.

Als ein Ergebnis von allein der Strahlung verschlechtern sich viele dieser Komponenten, weil sie kontinuierlich infraroter Strahlung ausgesetzt sind. Zusätzlich führt die durch die infrarote Strahlung erzeugte erhöhte Wärmebelastung zu einer größeren thermischen Verschlechterung als normal. Des weiteren führt die erhöhte Wärmebelastung zudem leicht zu einer verstärkten Oxidation der umgebenden Komponenten, was zu einer kürzeren Lebenszeit dieser Komponenten führt. As a result of radiation alone deteriorate many of these components because they are continuous are exposed to infrared radiation. Additionally leads the increased generated by the infrared radiation Thermal load to a greater thermal Deterioration than normal. Furthermore, the increased heat load also slightly increases Oxidation of the surrounding components, resulting in a shorter life of these components leads.

Im Ergebnis ist es wünschenswert, Überzüge zu entwickeln, die sowohl das sichtbare Licht als auch einen wesentlichen Teil des infraroten Spektrums in einem signifikanten Ausmaß reflektieren können, während sie die Vorteile niedriger Kosten und einer Oxidationsbeständigkeit von dichromatischen Überzügen haben. As a result, it is desirable to develop coatings which is both visible light and one essential part of the infrared spectrum in one can reflect significant amounts while reflecting the Low cost benefits and one Resistance to oxidation of dichromatic coatings to have.

In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Interferenzüberzug zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts als auch von infraroter Strahlung bereit gestellt. Der Überzug schlieft eine dichromatische Struktur aus einer Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und aus einer Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex ein. Der Überzug hat eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen in dem Abschnitt des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil eines infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm. In an exemplary embodiment of the present Invention becomes an interference coating for reflection both visible light and infrared Radiation provided. The cover is sleeping dichromatic structure from a multitude of layers made of a material with a low refractive index and from a variety of layers of one material with a high refractive index. The cover has one average high spectral reflection of at least 80% for wavelengths in the section of the visible Light of the electromagnetic spectrum and of at least 50% for wavelengths in part of a infrared section of the electromagnetic spectrum with a width of at least 150 nm.

In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Interferenzüberzug zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts als auch von infraroter Strahlung bereit gestellt. Der Überzug schließt eine dichromatische Struktur einschließlich einer Vielzahl von sich abwechselnden Schichten aus einem Siliciumoxid und einem Oxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen ein. Der Überzug hat eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen von etwa 400 nm bis etwa 800 nm und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm jenseits einer Wellenlänge von etwa 800 nm bei einem normalen Einfallswinkel. In another exemplary embodiment of the present invention is an interference coating for Reflect both visible light and infrared radiation provided. The coating includes a dichromatic structure including a multitude of alternating layers from one Silicon oxide and an oxide selected from the group consisting of titanium, tantalum, niobium, hafnium and Combinations of these one. The cover has one average high spectral reflection of at least 80% for wavelengths from about 400 nm to about 800 nm and of at least 50% for wavelengths in part of the electromagnetic spectrum with a width of at least 150 nm beyond a wavelength of about 800 nm at a normal angle of incidence.

In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Lampe einschließlich eines Reflektors zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts als auch von infraroter Strahlung bereit gestellt. Der Reflektor schließt ein Substrat ein, und wenigstens ein Teil des Substrats ist mit einer dichromatischen Struktur einschließlich einer Vielzahl von Schichten überzogen. Der Überzug hat eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen in dem Abschnitt des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Bereich des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm. In yet another exemplary embodiment of the The present invention is an electric lamp including a reflector to reflect both visible light as well as infrared radiation provided. The reflector includes a substrate and at least part of the substrate is with one dichromatic structure including a variety covered with layers. The cover has one average high spectral reflection of at least 80% for wavelengths in the section of the visible Light of the electromagnetic spectrum and of at least 50% for wavelengths in a range of infrared section of the electromagnetic spectrum with a width of at least 150 nm.

Fig. 1 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines beispielhaften Reflektors und einer Lampe des Stands der Technik Fig. 2 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines beispielhaften Reflektors und einer Lampe gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a side cross sectional view of an exemplary reflector and a lamp of the prior art Figure 2 is a side cross-sectional view of an exemplary reflector and a lamp according to the present invention.

Fig. 3 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Reflektors der Fig. 2; Fig. 3 is a side cross-sectional view of the reflector of Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch die Überzüge des Stands der Technik reflektierten Wellenlänge zeigt; Fig. 4 is a graph showing the spectrum of the reflected wavelengths versus the percentage of each wavelength reflected by the prior art coatings;

Fig. 5 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch einen beispielhaften Überzug der vorliegenden Erfindung bei einem normalen Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt; Fig. 5 is a plot showing the spectrum of the reflected wavelengths from the percentage of each through an exemplary coating of the present invention at a normal angle of incidence reflected wavelength;

Fig. 6 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch den Überzug der Fig. 5 bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlänge zeigt; Fig. 6 is a graph showing the spectrum of reflected wavelengths versus the percentage of each reflected by the coating of Fig. 5 at an angle of incidence of thirty (30) degrees;

Fig. 7 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch einen weiteren beispielhaften Überzug der vorliegenden Erfindung bei einem normalem Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt; Fig. 7 is a graph showing the spectrum of the reflected wavelengths versus the percentage of each wavelength reflected by another exemplary coating of the present invention at a normal angle of incidence;

Fig. 8 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch den Überzug der Fig. 7 bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlänge zeigt; Fig. 8 is a graph showing the spectrum of reflected wavelengths versus the percentage of each reflected by the coating of Fig. 7 at an angle of incidence of thirty (30) degrees;

Fig. 9 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch noch einen weiteren beispielhaften Überzug der vorliegenden Erfindung bei einem normalen Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt; und Fig. 9 is a graph showing the spectrum of reflected wavelengths versus the percentage of each wavelength reflected by yet another exemplary coating of the present invention at a normal angle of incidence; and

Fig. 10 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch den Überzug der Fig. 9 bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlänge zeigt. Figure 10 is a plot showing the spectrum of reflected wavelengths versus the percentage of each reflected by the coating of Figure 9 at an angle of incidence of thirty (30) degrees.

Unter Bezug auf die Zeichnungen, in denen die Abbildungen den Zweck haben, die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zu veranschaulichen, und nicht den Zweck haben, diese zu beschränken, zeigt Fig. 1 einen beispielhaften Reflektor, der einen Überzug des Stands der Technik verwendet. Eine elektrische Lampe 10 ist wenigstens teilweise durch einen Reflektor 12 umgeben, der für die Art und die Gestalt der verwendeten Lampe 10 geeignet ist. Obwohl der Reflektor 12 konkav gezeigt ist, kann er andere Gestalten und Formen annehmen, die Fachleuten bekannt sind. Referring to the drawings, in which the figures are for the purpose of illustrating the preferred embodiment of the invention and not for the purpose of limiting it, FIG. 1 shows an exemplary reflector using a prior art coating. An electric lamp 10 is at least partially surrounded by a reflector 12 which is suitable for the type and shape of the lamp 10 used. Although the reflector 12 is shown concave, it can take other shapes and forms known to those skilled in the art.

Der Reflektor 12 wird durch eine geeignete Einrichtung, wie etwa Zement 14, sicher an die Lampe 10 angebracht, wie es von Fachleuten üblicherweise durchgeführt wird. Wenn sie bestromt wird, erzeugt die Lampe 10 sowohl sichtbares Licht 16 als auch infrarote Strahlung 18. Der Reflektor 12 schließt typischerweise ein Substrat aus Glas oder einem Polymermaterial ein, das mit einem dichromatischen Überzug 20 überzogen ist. Bei den dichromatischen Überzügen des Stands der Technik wird das sichtbare Licht 16 durch den Überzug 20 reflektiert, während die infrarote Strahlung 18 durch den Überzug 20 und den Reflektor 12 durchtritt. Diese Durchlässigkeit des Überzugs 20 ermöglicht es, dass infrarote Strahlung und die mit ihr verbundene Wärme mit den umgebenden Komponenten in Kontakt kommt. The reflector 12 is securely attached to the lamp 10 by a suitable device, such as cement 14 , as is commonly done by those skilled in the art. When energized, the lamp 10 generates both visible light 16 and infrared radiation 18 . The reflector 12 typically includes a substrate made of glass or a polymer material which is coated with a dichroic coating 20 . In the prior art dichromatic coatings, visible light 16 is reflected by coating 20 , while infrared radiation 18 passes through coating 20 and reflector 12 . This permeability of the coating 20 enables infrared radiation and the heat associated with it to come into contact with the surrounding components.

Unter Bezug auf Fig. 2 wird nun der Reflektor 12 mit einem dichromatischen Überzug 22 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Das von der Lampe 10 emittierte sichtbare Licht 16 und wenigstens ein Teil der infraroten Strahlung 18 werden beide im Wesentlichen durch den Überzug 22 reflektiert. Auf diese Weise verringert der Überzug 22 die Menge an infraroter Strahlung 18, die an umgebende Komponenten weitergeleitet wird, wodurch die durch die Strahlung und die mit ihr verbundene Wärme verursachte Verschlechterung reduziert wird. Dies verlängert im Gegenzug die Lebensdauer dieser Komponenten. Referring now to FIG. 2, the reflector 12 is illustrated with a dichroic coating 22 of the present invention. The visible light 16 emitted by the lamp 10 and at least part of the infrared radiation 18 are both essentially reflected by the coating 22 . In this way, the coating 22 reduces the amount of infrared radiation 18 that is transmitted to surrounding components, thereby reducing the degradation caused by the radiation and the heat associated with it. In return, this extends the life of these components.

Solche Komponenten können jene mit der Lampe verbundenen, wie etwa Dichtungen, Folien, Elektronikteile, Beschwerungen, Befestigungen und Umwandler (nicht gezeigt), ebenso wie Gegenstände und Gehäuse, die sich in der Nähe eines elektrischen Lichts befinden, einschließen. Dies ist insbesondere in Bereichen wichtig, in denen Lampen mit einer traditionell hohen Wärmebelastung verwendet werden, zum Beispiel in Flugzeugen, in Flughäfen, auf Bühnen, im Studio oder bei thermischen Verarbeitungsvorgängen. Durch Verringern der infraroten Strahlung und der resultierenden Wärme auf den umgebenden Komponenten verlängert die vorliegende Erfindung die Lebenszeit jener Komponenten. Dies gilt auch dort, wo geringere Wärmebelastungen beteiligt sein können, aber wärmeempfindliche Komponenten verwendet werden, wie etwa bei Lampen mit Elektronikteilen, Beschwerungen oder anderen ähnlichen Befestigungen. Des weiteren verlängert die vorliegende Erfindung die Lebenszeit jener Komponenten durch Begrenzen der infraroten Strahlung und der damit verbundenen Wärme, die an umgebende Komponenten weiter geleitet werden, dort, wo eine beschränkte Größe ein leichtes Ableiten der Wärme verhindert, wie etwa bei Miniatur- und Licht-Emissions- Diode(LED)-Anwendungen. Such components may include those associated with the lamp such as seals, foils, electronic parts, Weights, fortifications and converters (not shown), as well as objects and housings, which are in close to an electric light, lock in. This is particularly important in areas in which lamps with a traditionally high Heat load can be used, for example in Airplanes, in airports, on stages, in the studio or at thermal processing operations. By reducing the infrared radiation and the resulting heat on the surrounding components extended the present Invention the lifetime of those components. this applies even where lower heat loads are involved can, but uses heat-sensitive components such as lamps with electronic parts, Weighting or other similar fastenings. Of the present invention further extends the Lifetime of those components by limiting the infrared radiation and the associated heat that forwarded to surrounding components, wherever a limited size an easy heat dissipation prevented, such as with miniature and light emission Diode (LED) applications.

Unter fortwährendem Bezug auf Fig. 2 kann die Vielzahl an Schichten, die den Überzug 22 bilden, durch jedes geeignete Abscheidungsverfahren, das von Fachleuten üblicherweise durchgeführt wird, abgeschieden werden. Beispielhafte Verfahren schließen Ionenplattieren, Eintauchüberziehen, Laserablösen bzw. -ablatieren und physikalische Dampfabscheidung (physical vapor deposition) einschließlich thermischer Verdampfung und Zerstäuben bzw. Sputtern ein, sind aber nicht auf diese beschränkt. Mehr bevorzugt kann der Überzug 22 durch chemische Dampfabscheidung (chemical vapor deposition) aufgebracht werden. Der Überzug 22 kann direkt auf den Reflektor 12, der ein Substrat aus Glas oder einem Polymermaterial sein kann, oder auf eine Zwischenschicht auf dem Reflektor 12 (nicht gezeigt) aufgebracht werden. With continued reference to FIG. 2, the plurality of layers forming the coating 22 can be deposited by any suitable deposition method that is commonly performed by those skilled in the art. Exemplary methods include, but are not limited to, ion plating, dip coating, laser stripping, and physical vapor deposition, including thermal evaporation and sputtering. The coating 22 can more preferably be applied by chemical vapor deposition. The coating 22 can be applied directly to the reflector 12 , which can be a substrate made of glass or a polymer material, or to an intermediate layer on the reflector 12 (not shown).

Wie in Fig. 3 gezeigt wird der dichromatische Überzug 22 bevorzugt auf die gesamte innere Oberfläche 23 des Reflektors 12 aufgebracht. Der Überzug 22 kann alternativ auf ausgewählte Teile des Inneren des Reflektors 12 aufgebracht werden, oder er kann auf die gesamte äußere Oberfläche 24 des Reflektors 12, auf ausgewählte Teile der äußeren Oberfläche 24, auf ausgewählte Teile sowohl der inneren 23 als auch der äußeren 24 Oberfläche oder auf die gesamte innere 23 und äußere 24 Oberfläche des Reflektors 12 aufgebracht werden. As shown in FIG. 3, the dichromatic coating 22 is preferably applied to the entire inner surface 23 of the reflector 12 . The coating 22 may alternatively be applied to selected portions of the interior of the reflector 12 , or it may be applied to the entire outer surface 24 of the reflector 12 , to selected portions of the outer surface 24 , to selected portions of both the inner 23 and outer 24 surfaces or applied to the entire inner 23 and outer 24 surface of the reflector 12 .

Der Überzug 22 ist eine dichromatische Struktur, die aus einer Vielzahl von Schichten gebildet ist. Die bevorzugten Schichten schließen abwechselnde Schichten aus Materialien mit niedrigem und hohem Brechungsindex ein. Zum Beispiel kann das Material mit dem niedrigen Brechungsindex ein Siliciumoxid und das Material mit dem hohen Brechungsindex ein Titan- oder Tantaloxid sein. Andere Materialien können verwendet werden, wie etwa wenigstens eines der Oxide von Aluminium, Niob, Hafnium, Cer, Zirkonium, Yttrium, Erbium, Europium, Gadolinium, Indium, Magnesium, Bismut und Thorium ebenso wie Kombinationen von diesen und ähnlich geeignete Seltenerdmetalle. Die bevorzugte Wahl des Schichtmaterials basiert auf thermischer Stabilität, mechanischer Stabilität und niedriger Absorption von Strahlung in den sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereichen ebenso wie auf Beständigkeit und Leichtigkeit der Abscheidung. The coating 22 is a dichromatic structure formed from a plurality of layers. The preferred layers include alternating layers of low and high refractive index materials. For example, the material with the low refractive index can be a silicon oxide and the material with the high refractive index can be a titanium or tantalum oxide. Other materials can be used, such as at least one of the oxides of aluminum, niobium, hafnium, cerium, zirconium, yttrium, erbium, europium, gadolinium, indium, magnesium, bismuth and thorium as well as combinations of these and similarly suitable rare earth metals. The preferred choice of the layer material is based on thermal stability, mechanical stability and low absorption of radiation in the visible and infrared wavelength ranges, as well as resistance and ease of deposition.

Es gibt eine große Anzahl kommerziell erhältlicher Computerprogramme zur Durchführung einer Optimierung der Konstruktion von Multi-Schicht-Überzügen. Diese Computerprogramme schließen Optilayer (Optilayer, Ltd., vertrieben durch DeBell Design); TF Calc (Software Spectra, Inc.); und Moleod Professional (veröffentlicht von dem Thin Films Center in Phoenix, AZ.) ein. Charakteristiken wie etwa das für die Schichten zu verwendende Material oder die Materialien, der gewünschte Prozentsatz an Reflexion/Transmission in bestimmten spektralen Wellenlängenbereichen, der gewünschte Einfallswinkel des Lichts auf den Überzug und ein Wichtungsfaktor, der die relative Bedeutung jeder der gewünschten Charakteristiken vorschreibt, werden in das Programm eingegeben. There are a large number of commercially available ones Computer programs to carry out an optimization of the Construction of multi-layer coatings. This Computer programs include Optilayer (Optilayer, Ltd., distributed by DeBell Design); TF Calc (software Spectra, Inc.); and Moleod Professional (released from the Thin Films Center in Phoenix, AZ.) Characteristics like that for the layers too material used or the materials you want Percentage of reflection / transmission in certain spectral wavelength ranges, the desired Angle of incidence of light on the coating and a Weighting factor which is the relative importance of each of the required characteristics are included in the Program entered.

Das Programm analysiert die ausgewählten Parameter, bestimmt eine Schichtanordnung und prüft die Anordnung gegen die ausgewählten Parameter. Es nimmt dann geringe Modifikationen an der Anordnung vor, wie etwa durch Verändern der Dicke einer oder mehrerer Schichten, und bestimmt, ob die neue Anordnung gemäß der ausgewählten Parameter besser als die vorgehende Anordnung ist. Das Verfahren wird wiederholt, bis keine weiteren Verbesserungen vorgenommen werden können. Offensichtlich können nicht alle Parameter zur gleichen Zeit vollständig optimiert werden, aber jene Parameter, denen ein größeres Gewicht zugeschrieben wird, erhalten bei der Optimierung eine höhere Priorität. Auf diese Weise bestimmt das Programm die optimal Anzahl an Schichten und die Dicke jeder Schicht des Überzugs 22, um den ausgewählten Parametern zu genügen. The program analyzes the selected parameters, determines a layer arrangement and checks the arrangement against the selected parameters. It then makes minor modifications to the arrangement, such as by changing the thickness of one or more layers, and determines whether the new arrangement is better than the previous arrangement according to the parameters selected. The process is repeated until no further improvements can be made. Obviously, not all parameters can be fully optimized at the same time, but those parameters that are assigned greater weight are given a higher priority in the optimization. In this way, the program determines the optimal number of layers and the thickness of each layer of coating 22 to meet the selected parameters.

Unter Verwendung einer solchen Software haben die Erfinder Überzüge 22 entwickelt, die auf eine praktikable Art hergestellt werden können und die eine hohes Reflexionsniveau der Wellenlängen in dem sichtbaren Spektrum und in einem Teil des Spektrum der infraroten Strahlung zeigen. Using such software, the inventors have developed coatings 22 which can be manufactured in a practical manner and which show a high level of reflection of the wavelengths in the visible spectrum and in part of the spectrum of the infrared radiation.

In den bevorzugten Ausführungsfarmen ist das Programm, das zur Berechnung der Anzahl an Schichten und der Dicke jeder Schicht der dichromatischen Struktur des Überzugs 22 verwendet wird, so optimiert, dass hundert Prozent (100%) der Wellen zwischen Wellenlängen von 400 Nanometer (nm) und 1.500 nm für einige Ausführungsformen und zwischen Wellenlängen von 400 nm und 1.200 nm für andere Ausführungsformen reflektiert werden. Das Reflexionsniveau für jede Wellenlänge zwischen 400 nm und 800 nm, dem sichtbaren Spektrum, wird gleich gewichtet, während ein geringeres Gewicht jeder Wellenlänge in dem zu prüfenden Teil des infraroten Spektrums, das heißt zwischen 800 nm und 1.500 nm oder zwischen 800 nm und 1.200 nm, zugeordnet wird. Diese Bereiche wurden entwickelt, um den optimalen Teil des infraroten Spektrums bereit zu stellen, der signifikant und praktisch reflektiert werden kann, während ein hohes Reflexionsniveau von Wellenlängen in dem sichtbaren Spektrum aufrecht erhalten wird. In the preferred embodiments, the program used to calculate the number of layers and the thickness of each layer of the dichroic structure of the coating 22 is optimized to have one hundred percent (100%) of the waves between wavelengths of 400 nanometers (nm) and 1500 nm for some embodiments and between wavelengths of 400 nm and 1200 nm for other embodiments. The reflection level for each wavelength between 400 nm and 800 nm, the visible spectrum, is weighted equally, while a lower weight of each wavelength in the part of the infrared spectrum to be tested, i.e. between 800 nm and 1,500 nm or between 800 nm and 1,200 nm , is assigned. These areas have been developed to provide the optimal part of the infrared spectrum that can be reflected significantly and practically, while maintaining a high level of reflection of wavelengths in the visible spectrum.

Die für das Optimierungsprogramm auszuwählenden Materialien schließen bevorzugt Siliciumdioxid, SiO2, als dem Material mit niedrigem Brechungsindex und Titandioxid, TiO2, oder Tantaloxid, Ta2O5, als dem Material mit hohem Brechungsindex ein. The materials to be selected for the optimization program preferably include silicon dioxide, SiO 2 , as the material with a low refractive index and titanium dioxide, TiO 2 , or tantalum oxide, Ta 2 O 5 , as the material with a high refractive index.

Der Einfallswinkel ist der Winkel zwischen dem Licht und der an dem Einfallspunkt angezeichneten Normalen, das heißt an dem Punkt, an dem das Licht auf die Oberfläche des Überzugs 22 fällt. Für das Optimierungsprogramm wird der Einfallswinkel zu null Grad (0°) spezifiziert, auf den als normaler Einfallswinkel Bezug genommen wird. Es sollte anerkannt werden, dass ein optimaler Einfallswinkel für tatsächliche Leistung manchmal als dreißig Grad (30°) angesehen wird, aber 0° ist oftmals praktischer für die Prüfumgebung. Es sollte des weiteren anerkannt werden, dass das resultierende Reflexionsniveau und der begleitende Wellenlängenbereich, in dem das Niveau beobachtet wird, sich gemäß dem verwendeten Einfallswinkel verschieben kann. Während ähnliche Vorteile bei Einfallswinkeln von 0° und 30° beobachtet werden, können sich der Reflexionsbetrag und zugehörige Wellenlängen entsprechend verschieben. Die hier bereitgestellten Daten basieren auf einem normalen Einfallswinkel. Allerdings werden Reflexionsniveaus und Wellenlängenbereiche für andere Einfallswinkel, die diesen Daten entsprechen, erläutert werden und werden von der vorliegenden Erfindung vorweggenommen. The angle of incidence is the angle between the light and the normal drawn at the point of incidence, that is, the point at which the light strikes the surface of the coating 22 . For the optimization program, the angle of incidence is specified at zero degrees (0 °), which is referred to as the normal angle of incidence. It should be recognized that an optimal angle of incidence for actual performance is sometimes viewed as thirty degrees (30 °), but 0 ° is often more practical for the test environment. It should also be recognized that the resulting level of reflection and the accompanying wavelength range in which the level is observed may shift according to the angle of incidence used. While similar advantages are observed at angles of incidence of 0 ° and 30 °, the amount of reflection and associated wavelengths can shift accordingly. The data provided here are based on a normal angle of incidence. However, reflection levels and wavelength ranges for other angles of incidence corresponding to this data will be explained and are anticipated by the present invention.

Wie vorstehend erwähnt werden die Dicken der Schichten ausgewählt, um ein Reflexionsniveau von im Wesentlichen allen Wellenlängen im sichtbaren Spektrum und im Wesentlichen allen Wellenlängen in einem Teil des Spektrums der infraroten Strahlung zu optimieren. Diese Optimierung führt bevorzugt zu dichromatischen Strukturen, die zwischen zwei (2) und einhundert (100) Schichten, und mehr bevorzugt zwischen zwanzig (20) und sechzig (60) Schichten haben. As mentioned above, the thicknesses of the layers selected to be a reflection level of essentially all wavelengths in the visible spectrum and in Essentially all wavelengths in part of the Optimize the spectrum of infrared radiation. This Optimization preferably leads to dichromatic Structures between two (2) and one hundred (100) Layers, and more preferably between twenty (20) and have sixty (60) layers.

Die Dicke jeder Schicht und des gesamten Überzugs kann durch die physikalische Dicke in Angströmeinheiten (Å) oder durch die optische Dicke in Viertelwelleneinheiten ausgedrückt werden. Hier wird auf die physikalische Dicke Bezug genommen. Die physikalische Dicke der bevorzugten Schichten mit niedrigem Brechungsindex liegt im Bereich von etwa 20 Å bis etwa 10.000 Å, bevorzugt von etwa 40 Å bis etwa 5.000 Å, während die der Schichten mit hohem Brechungsindex in dem Bereich von etwa 20 A bis etwa 10.000 Å, bevorzugt von etwa 50 Å bis etwa 3.000 Å liegen können. Die Dicke des gesamten Überzugs kann etwa 10.000 Å bis etwa 100.000 Å, bevorzugt etwa 20.000 Å bis etwa 60.000 Å betragen. The thickness of each layer and the entire coating can by the physical thickness in angstrom units (Å) or by the optical thickness in quarter-wave units be expressed. Here is the physical thickness Referred. The physical thickness of the preferred Layers with a low refractive index are in the range from about 20 Å to about 10,000 Å, preferably from about 40 Å to about 5,000 Å, while that of the high Refractive index in the range from about 20 A to about 10,000 Å, preferably from about 50 Å to about 3,000 Å can. The thickness of the entire coating can be approximately 10,000 Å to about 100,000 Å, preferably about 20,000 Å to about 60,000 Å.

Diese Bereiche sind eine Funktion der Reflexionscharakteristiken der individuellen Überzugsmaterialien und ändern sich daher mit einer speziellen Überzugskonfiguration. Jede Anzahl an Schichten kann verwendet werden, obwohl wenigstens einige Schichtpaare verwendet werden, um eine signifikante Reflexion im sichtbaren Spektrum und in wenigstens einem Teil des infraroten Spektrums zu erzielen. These areas are a function of Reflection characteristics of the individual Cover materials and therefore change with one special coating configuration. Any number of Layers can be used, although at least some Layer pairs are used to make a significant Reflection in the visible spectrum and in at least one To achieve part of the infrared spectrum.

Herstellungserwägungen und die Kosten können die Anzahl an Schichten und die Gesamtdicke des Überzugs 22 begrenzen. Manufacturing considerations and cost can limit the number of layers and the total thickness of the coating 22 .

Sichtbares Licht besteht aus dem Teil des elektromagnetischen Spektrums mit Wellenlängen von etwa 400 nm bis etwa 700 bis 800 nm. Hier wird auf den Bereich des sichtbaren Lichts des Spektrums Bezug genommen, der bei einer Wellenlänge von etwa 800 nm endet. Infrarote Strahlung ist der Teil des Spektrums mit Wellenlängen, die sich von dem Ende des sichtbaren Spektrums, das heißt etwa 800 nm, bis etwa 100.000 nm erstrecken. Bevorzugt wird der Überzug 22 verwendet, um einen signifikanten Prozentsatz von im Wesentlichen allen Wellenlängen im sichtbaren Spektrum und einem signifikanten Prozentsatz von im Wesentlichen allen Wellenlängen in einem Teil des Spektrums der infraroten Strahlung zu reflektieren. Visible light consists of the part of the electromagnetic spectrum with wavelengths from approximately 400 nm to approximately 700 to 800 nm. Here, reference is made to the region of the visible light of the spectrum which ends at a wavelength of approximately 800 nm. Infrared radiation is the part of the spectrum with wavelengths that extend from the end of the visible spectrum, i.e. about 800 nm, to about 100,000 nm. The coating 22 is preferably used to reflect a significant percentage of substantially all wavelengths in the visible spectrum and a significant percentage of substantially all wavelengths in a portion of the spectrum of the infrared radiation.

Typischerweise variiert das Reflexionsniveau über einen gegebenen Wellenlängenbereich, liegt aber bei oder oberhalb des bestimmten Prozentsatzes. Auf diesen Prozentsatz wird als "hohe spektrale Reflexion" für diesen Bereich Bezug genommen. Es ist möglich, dass das Reflexionsniveau bei einigen wenigen Wellenlängen unter die hohe spektrale Reflexion absinkt, aber wenn solche Abfälle schmal sind, das heißt sich nur über eine bis drei Wellenlängen erstrecken, und nicht zu zahlreich sind, werden sie das Gesamtniveau der hohen spektralen Reflexion nicht signifikant beeinflussen. Wenn über das Reflexionsniveau jeder Wellenlänge für einen gegebenen Wellenlängenbereich gemittelt wird, wird der resultierende Wert als "durchschnittliche hohe spektrale Reflexion" für den Bereich bezeichnet. Daher wird, während einige wenige Abfälle unter das hohe spektrale Reflexionsniveau vorhanden sein können, die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion eines Überzugs im Wesentlichen durch solche Abfälle unbeeinträchtigt bleiben. Typically the level of reflection varies over one given wavelength range, but is at or above the certain percentage. On this Percentage is called "high spectral reflection" for referred to this area. It is possible that Reflection level at a few wavelengths below the high spectral reflection drops, but if such Waste is narrow, that is, only about one to extend three wavelengths, and not too numerous they are the overall level of high spectral Do not significantly affect reflection. If about that Reflection level of any wavelength for a given Wavelength range is averaged, the resulting value as "average high spectral Reflection "for the area. Therefore, while a few waste below the high spectral Level of reflection may be present that average high spectral reflection of a coating essentially unaffected by such waste stay.

Es ist ökonomisch nicht möglich, einen Überzug bereitzustellen, der einhundert Prozent (100%) der Wellen jeder Wellenlänge im sichtbaren Spektrum und in einem Teil des infraroten Spektrums reflektiert. Daher ist unter Berücksichtigung von Herstellungs- und ökonomischen Faktoren eine hohe spektrale Reflexion so nahe bei 100% wie möglich bevorzugt. It is economically not possible to have a coating to provide the one hundred percent (100%) of the waves any wavelength in the visible spectrum and in one Part of the infrared spectrum is reflected. thats why taking into account manufacturing and economic Factors a high spectral reflection so close to 100% preferred as possible.

Dichromatische Überzüge des Stands der Technik können eine hohe spektrale Reflexion von nahe oder über 90% für Wellenlängen im sichtbaren Spektrum erzielen. Allerdings sinkt das Niveau der hohen spektralen Reflexion für diese Überzüge jenseits des Endes des sichtbaren Spektrums ab, und es fällt von über 90% bei 800 nm über etwa 60% bei etwa 900 nm auf unter 20% für Wellenlängen, die sich direkt unterhalb von 1.000 nm bis 1.600 nm im infraroten Spektrum erstrecken ab. State of the art dichromatic coatings can a high spectral reflection of close to or over 90% for Achieve wavelengths in the visible spectrum. Indeed the level of high spectral reflection drops for this Coatings beyond the end of the visible spectrum, and it falls from over 90% at 800 nm to about 60% about 900 nm to below 20% for wavelengths that are directly below 1,000 nm to 1,600 nm in the infrared Spectrum range from.

Die Anordnung der Schichten des Überzugs 22 hat bevorzugt ein hohes spektrales Reflexionsniveau von wenigstens 80% für im Wesentlichen alle Wellenlängen im Abschnitt des sichtbaren Lichts des Spektrums bei einem normalen Einfallswinkel. Mit im Wesentlichen ist gemeint, dass das hohe spektrale Reflexionsniveau für einige wenige individuelle und isolierte Wellenlängen unter 80% absinken kann, während das Reflexionsniveau für wenigstens 98% der Wellenlängen im Bereich von 400 nm bis 800 nm wenigstens 80% beträgt. Solche Abfälle werden als folgenlos betrachtet, da sie die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion des Überzugs nicht signifikant beeinflussen. Für wenigstens 50% der Wellenlängen innerhalb des sichtbaren Bereichs hat der Überzug 22 ein hohes spektrales Reflexionsniveau von wenigstens 90%. Einige Ausführungsformen des Überzugs 22 haben ein hohes spektrales Reflexionsniveau von wenigstens 90% für wenigstens 80% und bis hin zu im Wesentlichen allen Wellenlängen in dem sichtbaren Bereich. The arrangement of the layers of the coating 22 preferably has a high spectral reflectance level of at least 80% for substantially all wavelengths in the visible light section of the spectrum at a normal angle of incidence. By essentially it is meant that the high spectral reflection level for a few individual and isolated wavelengths can drop below 80%, while the reflection level for at least 98% of the wavelengths in the range from 400 nm to 800 nm is at least 80%. Such wastes are considered to have no consequences since they do not significantly affect the average high spectral reflectance of the coating. For at least 50% of the wavelengths within the visible range, the coating 22 has a high spectral reflectance level of at least 90%. Some embodiments of the coating 22 have a high spectral reflectance level of at least 90% for at least 80% and up to substantially all wavelengths in the visible range.

In einem Teil des infraroten Spektrums von etwa 800 nm bis etwa 1.200 nm schließt eine Ausführungsform des Überzugs 22 eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% bei einem normalen Einfallswinkel ein. Andere Ausführungsformen schließen eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 50% im Bereich des infraroten Spektrums von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm ein. Die hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90% der Wellenlängen in diesem Bereich beträgt wenigstens 60%. Wenigstens 30% der Wellenlängen in dem Bereich von 800 nm bis 1.500 nm werden mit einem Niveau von 80% reflektiert und wenigstens 10% der Wellenlängen in diesem Bereich werden mit einem Niveau von wenigstens 90% durch die Ausführungsformen des Überzugs 22 reflektiert. Indem gegenüber den Überzügen des Stands der Technik die Menge an reflektierter infraroter Strahlung erhöht wird, verringert die vorliegende Erfindung die an die umgebenden Komponenten der Lampe weiter geleitete infrarote Strahlung, wodurch die vorstehend beschriebenen schädlichen Effekte verringert werden. In a portion of the infrared spectrum from about 800 nm to about 1200 nm, an embodiment of the coating 22 includes a high spectral reflection of at least 80% at a normal angle of incidence. Other embodiments include high spectral reflectance of at least 50% in the infrared spectrum from about 800 nm to about 1,500 nm. The high spectral reflection of at least 90% of the wavelengths in this range is at least 60%. At least 30% of the wavelengths in the range from 800 nm to 1500 nm are reflected at a level of 80% and at least 10% of the wavelengths in this range are reflected at a level of at least 90% by the embodiments of the coating 22 . By increasing the amount of reflected infrared radiation over the prior art coatings, the present invention reduces the infrared radiation transmitted to the surrounding components of the lamp, thereby reducing the deleterious effects described above.

Um die Konstruktion und den Effekt der dichromatischen Struktur des Überzugs 22 zu veranschaulichen, wird auf die folgenden Beispiele Bezug genommen. Es ist so zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt ist und dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne von ihrem Geist und ihrem Umfang abzuweichen. To illustrate the construction and effect of the dichromatic structure of the coating 22 , reference is made to the following examples. It is to be understood that the present invention is not limited to the examples, and that various changes and modifications can be made in the invention without departing from its spirit and scope.

Beispiel 1example 1 Überzug des Stands der TechnikState of the art coating

Fig. 4 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz an jeder durch einen typischen dichromatischen Überzug des Stands der Technik reflektierten Wellenlänge veranschaulicht. Sechsundzwanzig (26) Schichten bilden die Struktur des Überzugs. Die physikalische Dicke jeder Schicht in Ångström (Å) ist nachstehend in Tabelle 1 gezeigt, wobei L ein Material mit niedrigem Brechungsindex und H ein Material mit hohem Brechungsindex ist. Die Schicht 1 ist die Schicht, die sich am nächsten an dem Substrat befindet. Tabelle 1



Fig. 4 is a graph illustrating the spectrum of the reflected wavelengths versus the percentage of each wavelength reflected by a typical dichroic coating of the prior art. Twenty-six (26) layers form the structure of the coating. The physical thickness of each layer in angstroms (Å) is shown in Table 1 below, where L is a low refractive index material and H is a high refractive index material. Layer 1 is the layer that is closest to the substrate. Table 1



Für den größten Teil des sichtbaren Bereichs des Spektrums, der an einem unteren Ende der hohen Reflexion 25 bei einer Wellenlänge von etwa 400 nm beginnt und bei einem höheren Ende der hohen Reflexion 26 bei einer Wellenlänge von gerade über 800 nm endet, zeigt ein Überzug des Stands der Technik eine hohe spektrale Reflexion in dem ungefährem Bereich von 90% oder höher. Daher beträgt die hohe spektrale Reflexion eines typischen Überzugs des Stands der Technik von etwa 400 nm bis gerade über 800 nm etwa 90%. For most of the visible region of the spectrum, which begins at a lower end of the high reflection 25 at a wavelength of approximately 400 nm and ends at a higher end of the high reflection 26 at a wavelength of just over 800 nm, a coating of Prior art has high spectral reflectance in the approximate range of 90% or higher. Therefore, the high spectral reflectance of a typical prior art coating from about 400 nm to just over 800 nm is about 90%.

Der Teil des elektromagnetischen Spektrums, der infrarote Strahlung einschließt, erstreckt sich von einer Wellenlänge von etwa 800 nm bis gerade über 100.000 nm. Ein dichromatischer Überzug des Stands der Technik reflektiert, wie vorher erwähnt, entweder sichtbares Licht und leitet infrarote Strahlung weiter, oder er reflektiert infrarote Strahlung und leitet sichtbares Licht weiter. Die hohe spektrale Reflexion von Überzügen des Stands der Technik beginnt bei gerade über 800 nm 26von einem Niveau von etwa 90% Reflexion auf etwa 60% Reflexion bei etwa 900 nm abzusinken. Für Wellenlängen, die sich gerade über 1.000 nm bis etwa 1.600 nm in dem infraroten Spektrum erstrecken, beträgt die hohe spektrale Reflexion weniger als 20%. The portion of the electromagnetic spectrum that includes infrared radiation extends from a wavelength of about 800 nm to just over 100,000 nm. As mentioned previously, a dichroic coating of the prior art either reflects visible light and transmits infrared radiation, or it reflects infrared radiation and transmits visible light. The high spectral reflection of coatings of the prior art begins to drop at just over 800 nm 26 from a level of approximately 90% reflection to approximately 60% reflection at approximately 900 nm. For wavelengths that extend just over 1,000 nm to about 1,600 nm in the infrared spectrum, the high spectral reflection is less than 20%.

Beispiel 2Example 2 Beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden ErfindungExemplary embodiment of the present invention

Fig. 5 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz jeder durch eine beispielhafte Ausführungsform bei einem normalen Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt. Die für diese Ausführungsform verwendeten Materialien sind einander abwechselnde Schichten aus Titandioxid (TiO2) und Siliciumdioxid (SiO2). Das Titandioxid ist ein Material mit hohem Brechungsindex und das Siliciumdioxid ist ein Material mit niedrigem Brechungsindex. Der Überzug ist für einen Ziel-Einfallswinkel von 0° optimiert und schließt Wellenlängen ein, die sich von 400 nm bis 1.500 nm erstrecken, wobei Wellenlängen von 400 nm bis 800 nm stärker gewichtet werden als jene über 800 nm. Das Substratmaterial ist Glas. Fig. 5 is a plot showing the spectrum of the reflected wavelengths against the percentage of each reflected by an exemplary embodiment at a normal angle of incidence wavelength. The materials used for this embodiment are alternating layers of titanium dioxide (TiO 2 ) and silicon dioxide (SiO 2 ). Titanium dioxide is a high refractive index material and silicon dioxide is a low refractive index material. The coating is optimized for a 0 ° target angle of incidence and includes wavelengths ranging from 400 nm to 1,500 nm, with wavelengths from 400 nm to 800 nm weighted more than those above 800 nm. The substrate material is glass.

Neununddreißig (39) einander abwechselnde Schichten aus TiO2 und SiO2 bilden die dichromatische Struktur des Überzugs. Die physikalische Dicke jeder Schicht in Ångström (Å) ist unten in Tabelle 2 gezeigt. Die Schicht 1 ist die Schicht, die sich am nächsten an dem Glassubstrat befindet. Tabelle 2



Thirty-nine (39) alternating layers of TiO 2 and SiO 2 form the dichromatic structure of the coating. The physical thickness of each layer in angstroms (Å) is shown in Table 2 below. Layer 1 is the layer that is closest to the glass substrate. Table 2



Die dichromatische Struktur dieser Ausführungsform beginnt bei einem Punkt 28, der sich bei einer Wellenlänge von etwa 400 nm befindet, mit einer hohen spektralen Reflexion von wenigstens 80%. Über das in Wesentlichen gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts, das heißt für wenigstens 98% der Wellenlängen in dem sichtbaren Spektrum, hat der Überzug eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80%. Die wenigen individuellen und isolierten Wellenlängen, bei denen die hohe spektrale Reflexion des Überzugs unter 80% absinkt, werden als folgenlos betrachtet, da sie die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion des Überzugs nicht signifikant beeinflussen. Insbesondere beträgt die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion wenigstens 80% zwischen Wellenlängen von etwa 400 nm und etwa 800 nm. Zusätzlich hat der Überzug für wenigstens 80% der Wellenlängen zwischen etwa 400 nm und etwa 800 nm eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90%. The dichromatic structure of this embodiment begins at a point 28 , which is at a wavelength of approximately 400 nm, with a high spectral reflection of at least 80%. Over the substantially entire spectrum of visible light, that is, for at least 98% of the wavelengths in the visible spectrum, the coating has an average high spectral reflection of at least 80%. The few individual and isolated wavelengths at which the high spectral reflection of the coating falls below 80% are considered to have no consequences since they do not significantly influence the average high spectral reflection of the coating. In particular, the average high spectral reflection is at least 80% between wavelengths of approximately 400 nm and approximately 800 nm. In addition, the coating has a high spectral reflection of at least 90% for at least 80% of the wavelengths between approximately 400 nm and approximately 800 nm.

Diese Ausführungsform hat weitergehend eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 60% von dem Ende des Spektrums des sichtbaren Lichts (800 nm) in einen Teil des infraroten Spektrums hinein, der über 150 nm breit ist. Das Ende einer solchen hohen spektralen Reflexion liegt bei Wellenlängen von etwa 1.500 nm 30. Somit hat die Schichtstruktur dieser Ausführungsform bei einer Wellenlänge von etwa 400 nm im Spektrum des sichtbaren Lichts bis zu einer Wellenlänge von etwa 1.500 nm im infraroten Spektrum eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 60% bei einem normalen Einfallswinkel. Für wenigstens 50% der Wellenlängen zwischen etwa 800 nm und etwa 1.500 nm wird eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% erzielt. Darüber hinaus hat der Überzug für wenigstens 10% der Wellenlängen im Bereich von 800 nm bis 1.500 nm eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90%. This embodiment further has a high spectral reflectance of at least 60% from the end of the visible light spectrum (800 nm) into a part of the infrared spectrum that is over 150 nm wide. The end of such a high spectral reflection is at wavelengths of approximately 1,500 nm 30 . The layer structure of this embodiment thus has an average high spectral reflection of at least 60% at a normal angle of incidence at a wavelength of approximately 400 nm in the visible light spectrum up to a wavelength of approximately 1,500 nm in the infrared spectrum. A high spectral reflection of at least 80% is achieved for at least 50% of the wavelengths between approximately 800 nm and approximately 1500 nm. In addition, the coating has a high spectral reflection of at least 90% for at least 10% of the wavelengths in the range from 800 nm to 1,500 nm.

Mit Bezug auf Fig. 6 wird eine Auftragung gezeigt, die die Verschiebung der bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlängen veranschaulicht. Die Gestalt der Auftragung ist im Wesentlichen ähnlich zu der Auftragung der Fig. 5. Allerdings verschiebt der Einfallswinkel von dreißig (30) Grad die gesamte Auftragung leicht zu niedrigeren Wellenlängen als jenen der Fig. 5. Zum Beispiel beginnt bei dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% bei einem Punkt 32, der sich bei einer Wellenlänge gerade unterhalb von etwa 400 nm befindet, verglichen mit einer Wellenlänge von etwa 400 nm bei dem normalen Einfallswinkel. Das Ende der hohen spektralen Reflexion bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad befindet sich bei einem Punkt 34, das heißt bei einer Wellenlänge von etwa 1.400 nm, verglichen mit einer Wellenlänge von etwa 1.500 nm für den normalen Einfallswinkel. Referring to FIG. 6, a plot is shown that illustrates the shift in the wavelengths reflected at an angle of incidence of thirty (30) degrees. The shape of the plot is substantially similar to the plot of FIG. 5. However, the thirty (30) degree angle of incidence slightly shifts the entire plot to lower wavelengths than that of FIG. 5. For example, the thirty (30 ) Degree of high spectral reflection of at least 80% at a point 32 which is at a wavelength just below about 400 nm compared to a wavelength of about 400 nm at the normal angle of incidence. The end of the high spectral reflection at an angle of incidence of thirty (30) degrees is at a point 34 , that is, at a wavelength of approximately 1,400 nm, compared to a wavelength of approximately 1,500 nm for the normal angle of incidence.

Zusätzlich wird die hohe spektrale Reflexion leicht abwärts verschoben, wenn der normale Einfallswinkel der Fig. 5 mit dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad der Fig. 6 verglichen wird. Zudem werden einige isolierte Abfälle in der Reflexion, die bei einem normalen Einfallswinkel in Fig. 5 zu sehen sind, bei dem Einfallswinkel der Fig. 6 von dreißig (30) Grad verengt oder beseitigt. In addition, the high spectral reflection is shifted slightly downward when the normal angle of incidence of FIG. 5 is compared with the angle of incidence of thirty (30) degrees of FIG. 6. In addition, some isolated drops in reflection seen at a normal angle of incidence in FIG. 5 are narrowed or eliminated at the angle of incidence of FIG. 6 by thirty (30) degrees.

Beispiel 3Example 3 Eine zweite beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden ErfindungA second exemplary embodiment of the present invention

Fig. 7 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz jeder durch eine weiteren beispielhafte Ausführungsform bei einem normalen Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt. Die für diese Ausführungsform verwendeten Materialien sind einander abwechselnde Schichten aus Titandioxid (TiO2) und Siliciumdioxid (SiO2). Das Titandioxid ist ein Material mit hohem Brechungsindex und das Siliciumdioxid ist ein Material mit niedrigem Brechungsindex. Der Überzug ist für einen Ziel- Einfallswinkel von 0° optimiert und schließt Wellenlängen ein, die sich von 400 nm bis 1.200 nm erstrecken, wobei Wellenlängen von 400 nm bis 800 nm stärker gewichtet werden als jene über 800 nm. Das Substratmaterial ist Glas. FIG. 7 is a graph showing the spectrum of reflected wavelengths versus the percentage of each wavelength reflected by another exemplary embodiment at a normal angle of incidence. The materials used for this embodiment are alternating layers of titanium dioxide (TiO 2 ) and silicon dioxide (SiO 2 ). Titanium dioxide is a high refractive index material and silicon dioxide is a low refractive index material. The coating is optimized for a 0 ° target angle of incidence and includes wavelengths ranging from 400 nm to 1200 nm, with wavelengths from 400 nm to 800 nm being weighted more than those above 800 nm. The substrate material is glass.

Sechsundzwanzig (26) einander abwechselnde Schichten aus TiO2 und SiO2 bilden die dichromatische Struktur des Überzugs. Die physikalische Dicke jeder Schicht in Ångström (Å) ist nachstehend in Tabelle 3 gezeigt. Die Schicht 1 ist die Schicht, die sich am nächsten an dem Glassubstrat befindet. Tabelle 3

Twenty-six (26) alternating layers of TiO 2 and SiO 2 form the dichromatic structure of the coating. The physical thickness of each layer in angstroms (Å) is shown in Table 3 below. Layer 1 is the layer that is closest to the glass substrate. Table 3

Die dichromatische Struktur dieser Ausführungsform beginnt bei einer Wellenlänge 36 am Anfang des sichtbaren Spektrums von etwa 400 nm mit einer hohen spektralen Reflexion von wenigstens 80%. Über das gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts zeigt der Überzug eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80%. Dies ist eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% zwischen Wellenlängen von etwa 400 nm bis etwa 800 nm. Zusätzlich werden wenigstens 50% der Wellenlängen zwischen etwa 400 nm und etwa 800 nm mit einem Niveau von wenigstens 90% reflektiert. The dichromatic structure of this embodiment begins at a wavelength 36 at the beginning of the visible spectrum of approximately 400 nm with a high spectral reflection of at least 80%. The coating shows a high spectral reflection of at least 80% over the entire spectrum of visible light. This is a high spectral reflection of at least 80% between wavelengths from approximately 400 nm to approximately 800 nm. In addition, at least 50% of the wavelengths between approximately 400 nm and approximately 800 nm are reflected at a level of at least 90%.

Diese Ausführungsform zeigt weitergehend eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% von dem Ende des Spektrums des sichtbaren Lichts (800 nm) in einen Teil des infraroten Spektrums hinein, der über 150 nm breit ist. Das Ende dieses Niveaus der hohen spektralen Reflexion liegt bei einer Wellenlänge von etwa 1.200 nm 38. Somit hat die Schichtstruktur dieser Ausführungsform von einer Wellenlänge von etwa 400 nm im Spektrum des sichtbaren Lichts bis zu einer Wellenlänge von etwa 1.200 nm im infraroten Spektrum eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% bei einem normalen Einfallswinkel. In bestimmten Bereichen des infraroten Spektrums, das heißt von etwa 800 nm bis gerade über 1.000 nm, hat der Überzug eine hohe spektrale Reflexion von oder nahe einem Niveau von 90%. This embodiment further shows a high spectral reflection of at least 80% from the end of the visible light spectrum (800 nm) into a part of the infrared spectrum which is over 150 nm wide. The end of this level of high spectral reflection is at a wavelength of approximately 1200 nm 38 . Thus, the layer structure of this embodiment has a high spectral reflection of at least 80% at a normal angle of incidence from a wavelength of approximately 400 nm in the visible light spectrum to a wavelength of approximately 1200 nm in the infrared spectrum. In certain areas of the infrared spectrum, that is from about 800 nm to just over 1,000 nm, the coating has a high spectral reflection at or near a level of 90%.

Unter Bezug auf Fig. 8 wird eine Auftragung gezeigt, die die Verschiebung der bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlängen veranschaulicht. Die Gestalt der Auftragung ist im Wesentlichen ähnlich zu der Auftragung der Fig. 7. Allerdings verschiebt der Einfallswinkel von dreißig (30) Grad die gesamte Auftragung leicht zu niedrigeren Wellenlängen als jenen der Fig. 7. Zum Beispiel beginnt bei einem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% bei einem Punkt 40, das heißt bei einer Wellenlänge gerade unterhalb von etwa 400 nm, verglichen mit einer Wellenlänge von etwa 400 nm bei dem normalen Einfallswinkel. Das Ende einer solchen hohen spektralen Reflexion bei dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad ist ein Punkt 42, das heißt bei einer Wellenlänge von gerade über 1.100 nm verglichen mit einer Wellenlänge von etwa 1.200 nm für den normalen Einfallswinkel. Zusätzlich verschiebt sich die hohe spektrale Reflexion für einige Wellenlängen leicht, wenn der normale Einfallswinkel der Fig. 7 mit dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad der Fig. 8 verglichen wird. Referring to Fig. 8, a plot is shown which illustrates the shift in the wavelengths reflected at an angle of incidence of thirty (30) degrees. The shape of the plot is substantially similar to the plot of FIG. 7. However, the thirty (30) degree angle of incidence slightly shifts the entire plot to lower wavelengths than that of FIG. 7. For example, the thirty (30 ) Degree of high spectral reflection of at least 80% at a point 40 , that is, at a wavelength just below about 400 nm, compared to a wavelength of about 400 nm at the normal angle of incidence. The end of such high spectral reflection at the thirty (30) degree angle of incidence is a point 42 , that is, at a wavelength of just over 1,100 nm compared to a wavelength of approximately 1,200 nm for the normal angle of incidence. In addition, the high spectral reflection shifts slightly for some wavelengths when the normal angle of incidence of FIG. 7 is compared to the angle of incidence of thirty (30) degrees of FIG. 8.

Beispiel 4Example 4 Eine dritte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden ErfindungA third exemplary embodiment of the present invention

Fig. 9 ist eine Auftragung, die das Spektrum der reflektierten Wellenlängen gegen den Prozentsatz jeder durch noch eine weitere beispielhafte Ausführungsform bei einem normalen Einfallswinkel reflektierten Wellenlänge zeigt. Die für diese Ausführungsform verwendeten Materialien sind einander abwechselnde Schichten aus Tantaloxid (Ta2O5) und Siliciumdioxid (SiO2). Das Tantaloxid ist ein Material mit hohem Brechungsindex und das Siliciumdioxid ist ein Material mit niedrigem Brechungsindex. Der Überzug ist für einen Ziel- Einfallswinkel von 0° optimiert und schließt Wellenlängen ein, die sich von 400 nm bis 1.500 nm erstrecken, wobei Wellenlängen von 400 nm bis 800 nm stärker gewichtet werden als jene über 800 nm. Das Substratmaterial ist Glas. Figure 9 is a graph showing the spectrum of reflected wavelengths versus the percentage of each wavelength reflected by yet another exemplary embodiment at a normal angle of incidence. The materials used for this embodiment are alternating layers of tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) and silicon dioxide (SiO 2 ). The tantalum oxide is a high refractive index material and the silicon dioxide is a low refractive index material. The coating is optimized for a 0 ° target angle of incidence and includes wavelengths ranging from 400 nm to 1,500 nm, with wavelengths from 400 nm to 800 nm being weighted more than those above 800 nm. The substrate material is glass.

Zweiundfünfzig (52) einander abwechselnde Schichten aus Ta2O5 und SiO2 bilden die dichromatische Struktur des Überzugs. Die physikalische Dicke jeder Schicht in Ångström (Å) ist nachstehend in Tabelle 4 gezeigt. Die Schicht 1 ist die Schicht, die sich am nächsten an dem Glassubstrat befindet. Tabelle 4



Fifty-two (52) alternating layers of Ta 2 O 5 and SiO 2 form the dichromatic structure of the coating. The physical thickness of each layer in angstroms (Å) is shown in Table 4 below. Layer 1 is the layer that is closest to the glass substrate. Table 4



Die dichromatische Struktur dieser Ausführungsform beginnt an einem Punkt 44 gerade vor dem Anfang des sichtbaren Spektrums bei 400 nm mit einer durchschnittlichen hohen spektralen Reflexion von wenigstens 90%. Über das im Wesentlichen gesamte Spektrum des sichtbaren Lichts, das heißt für wenigstens 98% der Wellenlängen in dem sichtbaren Spektrum, hat der Überzug eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90%. Die wenigen individuellen und isolierten Wellenlängen, für die die hohe spektrale Reflexion des Überzugs unter 90% sinkt, werden als folgenlos betrachtet, da sie die durchschnittliche hohe Reflexion des Überzugs nicht signifikant beeinflussen. The dichromatic structure of this embodiment begins at a point 44 just before the beginning of the visible spectrum at 400 nm with an average high spectral reflection of at least 90%. Over the substantially entire spectrum of visible light, that is to say for at least 98% of the wavelengths in the visible spectrum, the coating has a high spectral reflection of at least 90%. The few individual and isolated wavelengths for which the high spectral reflectance of the coating drops below 90% are considered to have no consequences since they do not significantly affect the average high reflectance of the coating.

Diese Ausführungsform zeigt weitergehend eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 50% für im Wesentlichen alle Wellenlängen, das heißt für wenigstens 98%, in einem Teil des infraroten Spektrums, der über 150 nm breit ist und sich von etwa 800 nm bis 1.500 nm erstreckt 46. Für wenigstens 90% der Wellenlängen in diesem Bereich beträgt die hohe spektrale Reflexion wenigstens 60%. Die wenigen Wellenlängen, bei denen das Reflexionsniveau unter die hohe spektrale Reflexion von 60% absinkt, beeinflussen die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 60% für den Bereich, der sich von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm erstreckt, nicht signifikant. Zusätzlich beträgt die hohe spektrale Reflexion wenigstens 80% für wenigstens 30% der Wellenlängen in diesem Bereich und beträgt wenigstens 90% für wenigstens 10% der Wellenlängen in diesem Bereich. This embodiment further shows a high one spectral reflection of at least 50% for im Essentially all wavelengths, that is for at least 98%, in a part of the infrared spectrum that over Is 150 nm wide and ranges from about 800 nm to 1,500 nm extends 46. For at least 90% of the wavelengths in the high spectral reflection is in this range at least 60%. The few wavelengths at which that Reflection level below the high spectral reflection of 60% drops affect the average high spectral reflection of at least 60% for the area, which extends from about 800 nm to about 1,500 nm, not significant. In addition, the high spectral Reflection at least 80% for at least 30% of the Wavelengths in this range and is at least 90% for at least 10% of the wavelengths in this range.

Somit hat die Schichtstruktur des Überzugs 22 von einer Wellenlänge von etwa 400 nm in dem Spektrum des sichtbaren Lichts bis zu einer Wellenlänge von etwa 1.500 nm in dem infraroten Spektrum eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 60% bei einem normalen Einfallswinkel. In dem sichtbaren Spektrum steigt diese durchschnittliche hohe spektrale Reflexion auf wenigstens 90% an. Thus, the layer structure of the coating 22 from a wavelength of about 400 nm in the visible light spectrum to a wavelength of about 1,500 nm in the infrared spectrum has an average high spectral reflection of at least 60% at a normal angle of incidence. In the visible spectrum, this average high spectral reflection increases to at least 90%.

Unter Bezug auf Fig. 10 wird eine Auftragung gezeigt, die die Verschiebung der bei einem Einfallswinkel dreißig (30) Grad reflektierten Wellenlängen veranschaulicht. Die Gestalt der Auftragung ist im Wesentlichen ähnlich zu der Auftragung der Fig. 9. Allerdings verschiebt der Einfallswinkel von dreißig (30) Grad die gesamte Auftragung leicht zu niedrigeren Wellenlängen als jenen der Fig. 9. Zum Beispiel beginnt bei dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90% bei einem Punkt 48, das heißt bei einer Wellenlänge gut unterhalb von etwa 400 nm, verglichen mit einer Wellenlänge nur leicht unterhalb von 400 nm bei dem normalen Einfallswinkel. Das Ende dieser durchschnittlichen hohen spektralen Reflexion bei dem Einfallswinkel von dreißig (30) Grad liegt bei einem Punkt 50, das heißt bei einer Wellenlänge gerade über 1.400 nm, verglichen mit einer Wellenlänge von etwa 1.500 nm für den normalen Einfallswinkel. Zusätzlich verschiebt sich die hohe spektrale Reflexion leicht abwärts, wenn der normale Einfallswinkel der Fig. 9 mit dem Einfallswinkel der Fig. 10 von dreißig (30) Grad verglichen wird. Referring to Figure 10, a plot is shown that illustrates the shift in wavelengths reflected at a thirty (30) degree angle of incidence. The shape of the plot is substantially similar to the plot of FIG. 9. However, the thirty (30) degree angle of incidence slightly shifts the entire plot to lower wavelengths than that of FIG. 9. For example, the thirty (30 ) Degrees an average high spectral reflection of at least 90% at a point 48 , that is to say at a wavelength well below approximately 400 nm, compared to a wavelength only slightly below 400 nm at the normal angle of incidence. The end of this average high spectral reflection at the thirty (30) degree angle of incidence is at a point 50 , that is, at a wavelength just above 1,400 nm, compared to a wavelength of about 1,500 nm for the normal angle of incidence. In addition, the high spectral reflection shifts slightly downward when the normal angle of incidence of FIG. 9 is compared to the angle of incidence of FIG. 10 of thirty ( 30 ) degrees.

Wie durch die vorstehenden Beispiele gezeigt, reflektiert ein Reflektor mit einem Überzug mit der Struktur der vorliegenden Erfindung sowohl das sichtbare Licht als auch einen Teil des infraroten Lichts mit einem relativ hohen Niveau. Dies verhindert, dass etwas von der von einem elektrischen Licht erzeugten infraroten Strahlung und der mit ihr verbundenen Wärme durch den Reflektor durchtritt, was den zerstörerischen Effekt auf umgebende Komponenten verringert. As shown by the examples above, reflected a reflector with a coating with the structure of the present invention both the visible light as also part of the infrared light with a relative high level. This prevents some of that from an infrared light generated by an electric light and the heat associated with it through the reflector penetrates what the destructive effect on surrounding Components decreased.

Die vorliegende Erfindung kann für jede elektrische Lampe verwendet werden, die einen Reflektor oder einen reflektierenden Überzug verwendet. Beispiele schließen Glühlampen, Halogenlampen, fluoreszierende Kompaktlampen, Entladelampen und lichtemittierende Dioden ein. Die Erfindung ist mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden. Offensichtlich werden Anderen beim Lesen und Verstehen der vorhergehenden detaillierten Beschreibung Modifikationen und Veränderungen in den Sinn kommen. Es beabsichtigt, dass die Erfindung so ausgelegt wird, dass sie alle solche Modifikationen und Veränderungen insofern einschließt, als diese innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche oder ihrer Äquivalente liegen. The present invention can be applied to any electric lamp can be used with a reflector or a reflective coating used. Close examples Incandescent lamps, halogen lamps, fluorescent compact lamps, Discharge lamps and light emitting diodes. The Invention is with reference to preferred embodiments have been described. Obviously, others will Read and understand the previous detailed Description modifications and changes in mind come. It is intended that the invention be so designed is that they all have such modifications and Includes changes insofar as these within the scope of the appended claims or theirs Equivalents.

Ein Interferenzüberzug (22) zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts (16) als auch von einem Teil des Bereich des infraroten Spektrums wird offenbart. Der Überzug schließt eine dichromatische Struktur aus einer Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und einer Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex ein. Der Überzug hat eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen im Abschnitt des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm. Teileliste 10 Lampe
12 Reflektor
14 Zement
16 sichtbares Licht
18 infrarote Strahlung
20 Überzug des Stands der Technik
22 Überzug der vorliegenden Erfindung
23 innere Oberfläche des Reflektors
24 äußere Oberfläche des Reflektors
25 unteres Ende der hohen Reflexion im Stand der Technik
26 oberes Ende der hohen Reflexion im Stand der Technik
28 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
30 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
32 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
34 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
36 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
38 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
40 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
42 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
44 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
46 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
48 unteres Ende der hohen Reflexion der Erfindung
50 oberes Ende der hohen Reflexion der Erfindung
An interference coating ( 22 ) for reflecting both visible light ( 16 ) and part of the range of the infrared spectrum is disclosed. The coating includes a dichromatic structure of a plurality of layers of a material with a low refractive index and a plurality of layers of a material with a high refractive index. The coating has an average high spectral reflectance of at least 80% for wavelengths in the visible light section of the electromagnetic spectrum and at least 50% for wavelengths in a part of the infrared section of the electromagnetic spectrum with a width of at least 150 nm. Parts list 10 lamps
12 reflector
14 cement
16 visible light
18 infrared radiation
20 State of the art coating
22 Coating of the Present Invention
23 inner surface of the reflector
24 outer surface of the reflector
25 lower end of the high reflection in the prior art
26 upper end of the high reflection in the prior art
28 lower end of the high reflection of the invention
30 top end of the high reflection of the invention
32 lower end of the high reflection of the invention
34 top end of the high reflection of the invention
36 lower end of the high reflection of the invention
38 top end of the high reflection of the invention
40 lower end of the high reflection of the invention
42 top end of the high reflection of the invention
44 lower end of the high reflection of the invention
46 top end of the high reflection of the invention
48 lower end of the high reflection of the invention
50 top end of the high reflection of the invention

Claims (20)

1. Interferenzüberzug (22) zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts (16) als auch von infraroter Strahlung (18), umfassend:
eine dichromatische Struktur einschließlich einer Vielzahl von Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und einer Vielzahl von Schichten aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex, wobei der Überzug eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen im Abschnitt des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm hat. An interference coating ( 22 ) for reflecting both visible light ( 16 ) and infrared radiation ( 18 ), comprising:
a dichroic structure including a plurality of layers of low refractive index material and a plurality of layers of high refractive index material, the coating having an average high spectral reflectance of at least 80% for wavelengths in the visible light portion of the electromagnetic spectrum and of at least 50% for wavelengths in a part of the infrared portion of the electromagnetic spectrum with a width of at least 150 nm. 2. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex und die Vielzahl an Schichten aus einem Material mit einem hohen Brechungsindex einander abwechseln. 2. interference coating ( 22 ) according to claim 1, wherein the plurality of layers of a material with a low refractive index and the plurality of layers of a material with a high refractive index alternate. 3. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 1, wobei das Material mit einem niedrigen Brechungsindex ein Siliciumoxid einschließt. The interference coating ( 22 ) of claim 1, wherein the low refractive index material includes a silicon oxide. 4. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 1, wobei der Teil des infraroten Bereichs des elektromagnetischen Spektrums Wellenlängen von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm (30, 46) bei einem normalen Einfallswinkel einschließt. 4. The interference coating ( 22 ) of claim 1, wherein the portion of the infrared region of the electromagnetic spectrum includes wavelengths from about 800 nm to about 1,500 nm ( 30 , 46 ) at a normal angle of incidence. 5. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 4, wobei die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Bereich von etwa 800 nm bis 1.500 nm (30, 46) wenigstens 60% beträgt. 5. interference coating ( 22 ) according to claim 4, wherein the average high spectral reflection for wavelengths in the range of about 800 nm to 1,500 nm ( 30 , 46 ) is at least 60%. 6. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 5, wobei das Material mit einem hohen Brechungsindex ein Oxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titan und Tantal einschließt. 6. interference coating ( 22 ) according to claim 5, wherein the material having a high refractive index includes an oxide selected from the group consisting of titanium and tantalum. 7. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 1, wobei der Teil des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums bei einem normalen Einfallswinkel Wellenlängen von etwa 800 nm bis etwa 1.200 nm (38) einschließt. The interference coating ( 22 ) of claim 1, wherein the portion of the infrared portion of the electromagnetic spectrum at a normal angle of incidence includes wavelengths from about 800 nm to about 1200 nm ( 38 ). 8. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 7, wobei die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Bereich von etwa 800 nm bis etwa 1.200 nm (38) wenigstens 80% beträgt. The interference coating ( 22 ) of claim 7, wherein the average high spectral reflectance for wavelengths in the range from about 800 nm to about 1200 nm ( 38 ) is at least 80%. 9. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 8, wobei das Material mit einem hohen Brechungsindex Titan einschließt. The interference coating ( 22 ) of claim 8, wherein the high refractive index material includes titanium. 10. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 9, wobei die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Abschnitt des sichtbaren Lichts (16) des elektromagnetischen Spektrums wenigstens 90% beträgt. 10. interference coating ( 22 ) according to claim 9, wherein the average high spectral reflection for wavelengths in the portion of visible light ( 16 ) of the electromagnetic spectrum is at least 90%. 11. Interferenzüberzug (22) zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts (16) als auch von infraroter Strahlung (18), umfassend:
eine dichromatische Struktur einschließlich einer Vielzahl einander abwechselnder Schichten aus einem Siliciumoxid und einem Oxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen, wobei der Überzug bei einem normalen Einfallswinkel eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen von etwa 400 nm (28, 36, 44) bis etwa 800 nm und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil mit einer Breite von wenigstens 150 nm des elektromagnetischen Spektrums jenseits einer Wellenlänge von etwa 800 nm hat. 11. interference coating ( 22 ) for reflecting both visible light ( 16 ) and infrared radiation ( 18 ), comprising:
a dichromatic structure including a plurality of alternating layers of a silicon oxide and an oxide selected from the group consisting of titanium, tantalum, niobium, hafnium and combinations thereof, the coating at a normal angle of incidence having an average high spectral reflection of at least 80% for Has wavelengths from about 400 nm ( 28 , 36 , 44 ) to about 800 nm and of at least 50% for wavelengths in a part with a width of at least 150 nm of the electromagnetic spectrum beyond a wavelength of about 800 nm. 12. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 11, wobei das Oxid, das aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen ausgewählt ist, Titan einschließt und die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Teil des elektromagnetischen Spektrums jenseits von etwa 800 nm von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm (30, 46) wenigstens 60% beträgt. An interference coating ( 22 ) according to claim 11, wherein the oxide selected from the group consisting of titanium, tantalum, niobium, hafnium and combinations thereof includes titanium and the average high spectral reflectance for wavelengths in the part of the electromagnetic spectrum beyond about 800 nm from about 800 nm to about 1,500 nm ( 30 , 46 ) is at least 60%. 13. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 12, der des weiteren eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für wenigstens 50% der Wellenlängen umfasst, die sich von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm (30, 46) erstrecken. The interference coating ( 22 ) of claim 12, further comprising a high spectral reflectance of at least 80% for at least 50% of the wavelengths ranging from about 800 nm to about 1,500 nm ( 30 , 46 ). 14. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 11, wobei das Oxid, das aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen ausgewählt ist, Titan einschließt und die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Teil des elektromagnetischen Spektrums jenseits von etwa 800 nm von etwa 800 nm bis etwa 1.200 nm (38) wenigstens 80% beträgt. The interference coating ( 22 ) of claim 11, wherein the oxide selected from the group consisting of titanium, tantalum, niobium, hafnium, and combinations thereof includes titanium and the average high spectral reflectance for wavelengths in the portion of the electromagnetic spectrum beyond about 800 nm from about 800 nm to about 1,200 nm ( 38 ) is at least 80%. 15. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 14, der des weiteren eine hohe spektrale Reflexion von wenigstens 90% für wenigstens 50% der Wellenlängen umfasst, die sich von etwa 400 nm (36) bis etwa 800 nm erstrecken. The interference coating ( 22 ) of claim 14, further comprising a high spectral reflectance of at least 90% for at least 50% of the wavelengths ranging from about 400 nm ( 36 ) to about 800 nm. 16. Interferenzüberzug (22) nach Anspruch 11, wobei das Oxid, das aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen ausgewählt ist, Tantal einschließt;
wobei die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von etwa 400 nm (44) bis etwa 800 nm wenigstens 90% beträgt; und
wobei die durchschnittliche hohe spektrale Reflexion für Wellenlängen in dem Teil des elektromagnetischen Spektrums jenseits von etwa 800 nm von etwa 800 nm bis etwa 1.500 nm (46) wenigstens 60% beträgt. 16. The interference coating ( 22 ) of claim 11, wherein the oxide selected from the group consisting of titanium, tantalum, niobium, hafnium, and combinations thereof includes tantalum;
wherein the average high spectral reflectance from about 400 nm ( 44 ) to about 800 nm is at least 90%; and
wherein the average high spectral reflectance for wavelengths in the portion of the electromagnetic spectrum beyond about 800 nm is from about 800 nm to about 1,500 nm ( 46 ) is at least 60%. 17. Elektrische Lampe (10), umfassend:
einen Reflektor (12) zum Reflektieren sowohl des sichtbaren Lichts (16) als auch von infraroter Strahlung (18), der ein Substrats einschließt; und
wobei wenigstens ein Teil des Substrats mit einer dichromatischen Struktur (22) einschließlich einer Vielzahl von Schichten überzogen ist, wobei der Überzug eine durchschnittliche hohe spektrale Reflexion von wenigstens 80% für Wellenlängen im Abschnitt des sichtbaren Lichts des elektromagnetischen Spektrums und von wenigstens 50% für Wellenlängen in einem Teil des infraroten Abschnitts des elektromagnetischen Spektrums mit einer Breite von wenigstens 150 nm hat. 17. An electric lamp ( 10 ) comprising:
a reflector ( 12 ) for reflecting both visible light ( 16 ) and infrared radiation ( 18 ) which includes a substrate; and
wherein at least a portion of the substrate is coated with a dichroic structure ( 22 ) including a plurality of layers, the coating having an average high spectral reflectance of at least 80% for wavelengths in the visible light portion of the electromagnetic spectrum and at least 50% for wavelengths in a part of the infrared portion of the electromagnetic spectrum with a width of at least 150 nm. 18. Elektrische Lampe (10) nach Anspruch 17, wobei das Substrat aus der Gruppe bestehend aus Glas und Polymermaterial gebildet ist. 18. The electric lamp ( 10 ) according to claim 17, wherein the substrate is formed from the group consisting of glass and polymer material. 19. Elektrische Lampe (10) nach Anspruch 17, wobei wenigstens eine der Schichten ein Oxid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titan, Tantal, Niob, Hafnium und Kombinationen von diesen einschließt. 19. The electric lamp ( 10 ) of claim 17, wherein at least one of the layers includes an oxide selected from the group consisting of titanium, tantalum, niobium, hafnium and combinations thereof. 20. Elektrische Lampe (10) nach Anspruch 17, wobei wenigstens eine der Schichten ein Siliciumoxid einschließt. The electric lamp ( 10 ) of claim 17, wherein at least one of the layers includes a silicon oxide.
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